Question

現有粗銅粉末，其中含有少量的鐵、鋅和金．某活動小組想要測定其中銅的質量分數，設計以下實驗方案：

實驗步驟	實驗現象
步驟Ⅰ：稱取一定質量的粗銅樣品，加入過量的稀鹽酸充分反應，過濾，將濾渣洗滌、干燥后稱量；	有少量的氣泡生成
步驟Ⅱ：去“步驟Ⅰ”中所得濾渣在空氣中充分灼燒，冷卻到室溫后稱量	紅色粉末變成黑色

根據測得數據推算出粗銅中銅的質量分數．
交流與反思：（1）步驟Ⅰ的實驗目的是：

除去粗銅粉末中鐵、鋅

．
（2）步驟Ⅱ中反應的化學方程式為

2Cu+O₂

△   .

2CuO

．
（3）步驟Ⅱ：如果對濾渣灼燒不充分，則根據測得數據推算出粗銅中銅的質量分數將會

偏小

（填“偏小”、“不變”或“偏大”）．
（4）某同學認為，按以上方案完成“步驟Ⅰ”，在進行“步驟Ⅱ”時，將所得濾渣在空氣中充分灼燒后，再補充適當操作，也可以推算出粗銅中銅的質量分數．寫出補充的操作：

把灼燒物溶于過量的稀鹽酸中，過濾不溶物，用步驟一稱量的質量減去不溶物的質量．

．

Answer 1

分析：實驗方案：
步驟Ⅰ：根據鐵、鋅能與鹽酸反應分析實驗的現象；
步驟Ⅱ：根據銅能與氧氣反應生成了氧化銅分析實驗的現象；
交流與反思：（1）根據鐵、鋅能與鹽酸反應，銅和金不能與鹽酸反應分析實驗的目的．
（2）根據銅能與氧氣反應生成了氧化銅，寫出步驟Ⅱ中的反應的方程式；
（3）根據對濾渣灼燒不充分，部分銅不能與氧氣反應，致使增加的質量減少，分析推算出的粗銅中銅的質量分數的變化；
（4）利用灼燒所形成的氧化銅能與鹽酸反應而金不能的特點，利用稀鹽酸除去氧化銅后稱量所得固體金的質量，則也可推算出粗銅中銅的質量．

解答：解：實驗方案：
步驟Ⅰ：由于鐵、鋅能與鹽酸反應生成氣體，所以，實驗的現象是：有少量的氣泡生成；
步驟Ⅱ：由于銅能與氧氣反應生成了氧化銅，所以實驗的現象是：紅色粉末變成黑色；
交流與反思：（1）由于鐵、鋅能與鹽酸反應，銅和金不能與鹽酸反應，可以除去粗銅粉末中鐵、鋅；
（2）銅能與氧氣反應生成了氧化銅，所以，步驟Ⅱ中的反應的方程式是：2Cu+O₂

△   .

2CuO；
（3）如果對濾渣灼燒不充分，部分銅不能與氧氣反應，致使增加的質量減少，計算出的銅的質量減少，推算出的粗銅中銅的質量分數的將偏小；
（4）利用灼燒后所得氧化物能溶于稀鹽酸，而金不與稀鹽酸反應，把灼燒后的產物放入稀鹽酸，氧化銅與鹽酸反應而溶解，過濾后稱量所剩余固體質量為金的質量，由步驟一所得金、銅混合質量可得到樣品中銅的質量，從而推斷出樣品中銅的質量分數；所以實驗的操作是：把灼燒物溶于過量的稀鹽酸中，過濾不溶物，用步驟一稱量的質量減去不溶物的質量．
故答為：實驗方案：步驟Ⅰ：有少量的氣泡生成；步驟Ⅱ：紅色粉末變成黑色；交流與反思：交流與反思：（1）除去粗銅粉末中鐵、鋅．（2）2Cu+O₂

△   .

2CuO；（3）偏小；（4）把灼燒物溶于過量的稀鹽酸中，過濾不溶物，用步驟一稱量的質量減去不溶物的質量．

點評：通過對實驗步驟中操作及操作所得結果的分析，理解實驗的設計意圖，是解答此類實驗問題的一般方法．